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Thema: Hall-Generator, Hallsensor

  1. #1
    Erfahrener Benutzer Fleißiges Mitglied
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    Hall-Generator, Hallsensor

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    Am Sonntag bin ich auf die Idee gekommen Hall-Sensoren zur Positionsbestimmung einzusetzten. Und zwar diesen
    http://www.reichelt.de/?;ACTION=3;LA...100370bbc538dc

    Der Magnet ist ein Elektromagnet aus einer Welle. Hier die Schmerzgrenzen von Windungszahlen und Strom.

    Theta = 10mA * 30Windungen= 0,3A
    H = 0,3A / 2cm = 15 A/m
    B = 1000*0,4*pi*10^-6*H= 18,8mT

    Das reicht also man braucht min. 7,5mT. µr weiß ich nicht. 1000 war jetzt mal ein Schätzwert.

    Ich habe aber noch Fragen.
    Und zwar ist mein Magnet ein Stabmagnet. Funktioniert der Sensor trotzdem?
    Der Hallsensor sollte 4 Magnete unterscheiden können, die nur 1cm auseinander liegen. Er soll nur Schalten wenn ein Magnet direkt vor dem Sesnor positioniert ist. Kann man das hinkriegen?

  2. #2
    Moderator Robotik Einstein Avatar von Kampi
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    Also funktionieren tut der Sensor auch bei einem Stabmagneten. Musst nur darauf achten das der Magnet richtig rum liegt soweit ich das Datenblatt (Seite 4) richtig verstehe. Ob man damit 4 Magnete unterscheiden kann...weiß ich jetzt so aus dem Stehgreif nicht aber ich frag mal heute nach....

  3. #3
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    Hallo
    Ich habe keine Ahnung, wie stark das Magnetfeld der Magneten ist und wie stark es mit der Entfernung fällt, aber die Sensoren haben eine große Hysterese.
    Am besten ausprobieren, Magnete schirmen oder in "Stahltöpfe" stellen.
    Man könnte auch analoge Sensoren verwenden und einen einstellbaren Komparator dahinterschalten.

    Mit freundlichen Grüßen
    Benno
    Wo man nicht mit Vernunft handelt, da ist auch Eifer nichts nütze; und wer hastig läuft, der tritt fehl.
    Ein König richtet das Land auf durchs Recht; wer aber viel Steuern erhebt, richtet es zugrunde

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Robotik Visionär
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    Ich weiss nicht wie der magnet aussieht, aber das magnetfeld wird deutlich schwächer sein. Die Formel mit dem µr gilt für einen sehr langen Kern (L/d > sqrt(µr)) oder einen geschlossenen Ringkern. Wenn man was messen will muß das Magentfeld ja auch durch den Sensor, es geht also nicht ohne "Luftspalt". Wenn man den Effekt des Luftspaltes dem µr zuschlägt, kann man da nicht auf Werte kommen, die über dem Verhältnich Kernlänge durch Luftspaltlänge. Für 2 cm Kern und mid. 2 mm Luftspalt wäre das hier höchstens 10.
    Der Magnet ist also zu schwach.

    Bei den kleinen Abmmessungen sollte man besser permanentmagentern nehmen.

  5. #5
    Erfahrener Benutzer Fleißiges Mitglied
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    Danke.
    @Kampi eigentlich hab ich einen Magneten der in einem radius um einen Punkt gedreht wird. 4 Hallsensoren sollen melden ob der magnet oben, unten, rechts oder links ist. Davon hab ich aber mehrere nebeneinander und die Magnete kommen sich sehr Nahe. Ich wollte nur den Sachverhalt klarer darstellen.

    @Yossarian. Also wenn ich das richtig sehe ist die Hysterese bei 3,8V 2mT. Keine Ahnung ob das ein Problem wird. Ich möchte eig. 5V an die Sensoren legen. Dann ist die Hysterese noch ein bisschen größer.

    @Besserwessi. stimmt. Aber ich muss eigentlich aus mechanischen Gründen diese Wellen nehmen. Ich habe auch einen Magnetisierer. Mit dem magnetisiert man z.B. Schraubendreher. Aber mir ist schon gesagt worden, dass die Magnetisierung damit nur begrenzt lange hält. Würde eine Kombination aus Vormagnetisierung und Elektromagnet eine ausreichende Flußdichte bewirken und durch das Elektromagnetfeld auch diese Flußdichte dauerhaft halten?
    Oder verliert die Welle trotzdem den Dauermagnetismus?

  6. #6
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Es gibt Magnetische Drehsensoren und dazu Passende Runde
    Scheibenförmige Magnete. Diese Magnete sind auf ihrer Fläche
    gegensinnig Polarisiert, ähnklich wie eine aufgeteielte Torte.

    Der Magnet wir dann z.B. mittig auf einer Welle "geklebt", der Sensorchip
    nahe darüber befestigt. ASuflösung war (glaube ich) 0,05 Grad?
    Leider habe oder finde ich den Link nicht mehr. Gesocht hatte ich
    seinerzeit nach Magnetischen Drehegeber. Das Teil gesehen hab ich aber
    zuerst in disem Forum, nur wann und unter welchem Stichwort???

    Mit einem normalen Halsensor und unterschiedlichem Abstand der Magnete,
    sollte sich bei einen Analogen Sensor(theoretisch) auch eine "Stellung"
    detektieren lassen. Pracktisch dürfen aber Probleme auftreten, vor allem
    bei hoher Drehrate. So super groß sind die Signale dann auch nicht.

    Gruß Richard

  7. #7
    Erfahrener Benutzer Fleißiges Mitglied
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    Den gibts aber beim Reichelt ned.^^ Außerdem müsste ich dafür zu viel umbauen. Ich hab schon ein halbfertiges roboterchassis.
    Die Drehrate ist ganz ganz ganz gering. Es handelt sich nur um Positionsbestimmung und Positionsveränderung. Und, dass du der Meinung bist, dass es rein theoretisch geht macht mir schonmal Mut. Ich bin nämlich (jetzt noch) der Meinung, dass ich es auch praktisch hinbekomme. Ich hoffe Besserwessi oder Jemand anderes gibt mir noch ein feedback auf die obere Frage ob ich die Welle so dauerhaft magnetisieren kann. Naja, und dann kommen morgen oder übermorgen die bestellten hallsensoren. Mit denen werde ich dann Versuche machen.

  8. #8
    Erfahrener Benutzer Robotik Visionär
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    Wie dauerhaft die Magnetisierung der Welle bleibt hängt vom Werkstoff und der Geometrie ab. Günstig ist dabei wenn das magnetfeld im wesenltlichen im Magnetwerkstoff bleibt und nur wenig durch die Luft geht. Wenn der weichmagnetisch ist, ist nach ein paar ms die magnetisierung weg. Wenns was richtig hartes ist, bleibst die fast unbegrenzt.

    So ganz klar ist mir die Geometrie noch nicht.

    Es gibt da eventuell auch die Möglichkeit mit einem externen Dauermagneten zu arbeiten, und die Abtastung über die Form (ähnlich einem Zahnrad, oder ggf. Löcher) zu machen.

  9. #9
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Eine Stahlwelle dauerhaft und auch noch unterschiedlich zu
    Magnetisieren halte (ich) für unmöglich. Aber eine "Scheibe"
    mit Minni Magneten an der Welle.....

    Ich habe bei einen Scheibenwischer Motor, um die Übersetzug
    auszutricksen und eine höhere Auflösung zu erreichen, kleine
    Nyobdenmagnete 1 mm stark 3mm Durchmesser einfach um 90
    Grad versetzt auf dem Kollecktor geklebt. Davor dann einen
    Hallsensor von "C". Kappt wunderbar bis man den Hallsensor
    mal Verpoolt anschließt.

    Bei / für Metall Zahnrädern gibt es Hallsensoren mit "Hintergrund"
    Magneten im Sensor. Diese Typen brauchen dann keinen Magneten
    und reagieren auf die Zähne. Leider nicht besonders Preiswert und
    wie groß die Zähne sein müssen oder wie klein sie sein dürfen?

    Gruß Richard

  10. #10
    Erfahrener Benutzer Fleißiges Mitglied
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    Eine Stahlwelle dauerhaft und auch noch unterschiedlich zu
    Magnetisieren halte (ich) für unmöglich.

    Nur dauerharft. Unterschiedlich will ich sie nicht magnetisieren.
    Der Elektromagnetisierung und die Dauermagnetisierung sollen die gleiche richtung haben.

    Ich bräuchte dann nichtmal eine Scheibe mit mehreren Mageneten. Einfach nur einen kleinen Magneten den ich vorne an der Welle anbringen kann.

    Aber bitte schreibt mir trotzdem ob die Elektromagnetisierung die Dauermagnetisierung aufrechterhalten kann. Stimmt es überhaupt, dass ein, mit einem Magnetisierer magnetisierter Stahl seinen Magnetismus verliert?

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